Siedlungswasserwirtschaft

Wasser ist eines der Grundelemente menschlichen Lebens und ist daher symbolbehafteter Bestandteil der Architektur. Auch in Deutschland sind die Brunnen an öffentlichen Plätzen Sammelpunkte für Menschen aller Altersgruppen.

An Gewinnung und Transport des Trinkwassers werden hohe Ansprüche bezüglich Zusammensetzung und Hygiene gestellt. Niemand aber spricht gerne von dem Wasser, was der Mensch verbraucht hat. Es soll so schnell wie möglich verschwinden: Unterirdisch wird es durch Kanalleitungen Kläranlagen zugeführt und von dort aus wieder dem natürlichen Wasserkreislauf zugeführt. Ins Gerede kam dieses System erst, als Untersuchungen belegten, dass die jahrzehntelange Vernachlässigung durch öffentliche und private Betreiber hat zu einem gewaltigen Instandsetzungsbedarf geführt haben. Eine hohe Trinkwasserqualität kann aber auf Dauer nur gewährleistet werden, wenn kein Abwasser unkontrolliert und unbehandelt über undichte Abwasserleitungen ins Grundwasser gelangt.

Die Bauindustrie bietet schon seit vielen Jahren Systeme an, die auf der einen Seite auf der Dauerhaftigkeit des Baustoffs Beton beruhen und auf der anderen Seite durch einfache Überwachbarkeit und Instandsetzungsmöglichkeiten in allen Bereichen der Siedlungswasserwirtschaft überzeugen:

1 Trinkwasserversorgung

Zementgebundene Werkstoffe haben sich seit Jahrhunderten in allen Bereichen der Trinkwasserversorgung bewährt [2]. Im Bereich der Trinkwasserversorgung werden Betonbauteile für Trinkwasserbehälter und für Druckrohrleitungen eingesetzt.

Trinkwasserbehälter werden üblicherweise in Stahlbeton- oder Spannbetonbauweise gemäß DIN EN 1992-1-1, DIN EN 2016-1/DIN 1045-2 und den Anforderungen der Richtlinie "Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie)" des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) erstellt. Das Arbeitsblatt W 300 der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V. () beschreibt als funktionale Anforderungen an Trinkwasserbehälter, dass sie so zu planen, zu bauen und zu betreiben sind, dass Verunreinigungen oder sonstige chemische, physikalische und biologische Einflüsse, die die Wasserqualität beeinträchtigen, vermieden werden. Beton erfüllt im Allgemeinen diese Auflagen einwandfrei [3].

Gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 300 ist es sowohl für die Hygiene als auch für die Reinigung von Trinkwasserbehältern besonders wichtig, dass die Innenflächen glatt und porenfrei sind: Raue Oberflächen, Kiesnester und Poren begünstigen das An- und Ablagern von Stoffen und damit das Keimen von z. B. Bakterien. Ein wasserundurchlässiger Betonbehälter mit einer glatten Oberfläche an der Innenseite bedarf gemäß DVGW-Arbeitblatt W 311 keiner Innenbeschichtung. Für den Bau von Trinkwasserbehältern aus Beton und die Auskleidung von Trinkwasser-Druckrohrleitungen gelten folgende Regeln: Der für den Bau von Trinkwasserbehältern verwendete Beton muss den Anforderungen der DIN EN 206-1/DIN 1045-2 für wasserundurchlässigen Beton entsprechen und gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 300 einen Wasserzementwert von höchstens 0,50 aufweisen. Betone, die den Grundanforderungen entsprechen, besitzen erfahrungsgemäß einen hohen Hydrolysewiderstand und sind auch bei ständigem Kontakt mit Wasser dauerhaft [4]. Untersuchungen an 15 Jahre alten Innenflächen von Trinkwasserbehältern haben gezeigt, dass sich die Forderung nach glatten Innenflächen unter Verwendung von Wasser abführenden Schalungsbahnen dauerhaft erfüllen lässt [5].

Organische Baustoffe und Bauhilfsstoffe (zum Beispiel Fugenmaterial, Anstriche, Beschichtungen) müssen den Leitlinien des Umweltbundesamts (UBA) entsprechen. Ihre mikrobielle Eignung ist entsprechend dem DVGW-Arbeitsblatt W 270 nachzuweisen [2].

2 Abwasserleitungen aus Beton

Eine leistungsfähige Abwasseranlage bedarf eines funktionstüchtigen Entwässerungssystems, das die häuslichen, gewerblichen und industriellen Abwässer sowie ggf. das Niederschlagwasser sammelt und zum Klärwerk transportiert. Neben Ortbetonbauteilen werden als Bauelemente der Abwasserableitung überwiegend Rohre aus Beton, Stahlbeton, Spannbeton und Faserzement mit den dazugehörigen Kurven-, Verbindungs- und Absturzbauwerken verwendet.

2.1 Rohre für Abwasserleitungen

Rohrleitungen müssen den Beanspruchungen aus Verlegung, Einbau, Gebrauch, Betrieb und Wartung standhalten. Hieraus ergeben sich die Leistungskriterien aus mechanischer, dynamischer, chemischer, thermischer und hydraulischer Beanspruchung.

Bei den Anforderungen an den Rohrwerkstoff stehen Dichtheit, Stand- und Lagesicherheit sowie vor allem Robustheit – also Festigkeit, Schlagzähigkeit und Kerbunempfindlichkeit – im Vordergrund. Erst in zweiter Linie stehen die Forderungen nach hydraulischer Glätte, Verschleißwiderstand und chemischen Widerstand.

Hochwertige Rohre aus Beton und Stahlbeton sind in der Lage, in nahezu allen Anwendungsfällen die oben genannten Anforderungen zu erfüllen, wenn sie sachgerecht verlegt wurden. Spannbetonrohre, in der Regel als Spannbetondruckrohre, kommen aus technischen und wirtschaftlichen Gründen bei hohen Belastungen und großen Nennweiten zum Einsatz.

Schäden treten nur auf, wenn planerische Grundsätze verletzt werden, z. B. wenn die Abwässer Beton angreifende Medien über den festgelegten Grenzwerten enthalten. Korrosion im Gasraum von Abwasseranlagen infolge biogener Schwefelsäurekorrosion lassen sich durch planerische und betriebliche Maßnahmen sicher vermeiden:

Vielfältig in Form und Querschnitt

Beispiele für Querschnittsform von Rohren [1]

Durch die Formenvielfalt, die Beton ermöglicht, lässt sich der Querschnitt eines Betonrohrs an nahezu jede hydraulische Anforderung und jeden Belastungsfall anpassen. Neben den üblichen Kreisprofilen sind auch Ei-, Maul-, Rechteckprofile und kombinierte zusammengesetzte Querschnitte herstellbar.

Tragfähig und formstabil

Beton- und Stahlbetonrohre sind biegesteif. Verformungen treten weder bei der Lagerung noch beim Einbau oder beim Betrieb auf. Querschnittsform, Wanddicke und/oder Bewehrung lassen sich an jeden Belastungsfall und jede Einbaubedingung anpassen.

Lagestabil und auftriebssicher

Für die Betriebsfähigkeit von Freispiegelleitungen mit ihren unterschiedlichen Füllungsständen ist die Lagestabilität von entscheidender Bedeutung. Lageabweichungen können sowohl bei der Verlegung (Einbau, Verdichtung) als auch bei der Nutzung (Auftrieb) auftreten. Bedingt durch das hohe Eigengewicht besitzen Beton- und Stahlbetonrohre eine sehr gute Lagestabilität.

Dicht

Abwasserbauwerke müssen dauerhaft funktionssicher und dicht sein. Es dürfen keine Stoffe in das Grundwasser (oder den Boden) gelangen, noch darf Grundwasser (oder Boden) in das System eindringen. Die Anforderungen der FBS-Qualitätsrichtlinie übertreffen noch die entsprechenden Anforderungen in der zugehörigen Rohrnorm DIN V 1201. Mit ihren z. B. fest eingebauten Dichtungen aus Elastomeren mit dichter Struktur sind sie dauerhaft dicht und sicher gegen Wurzeleinwuchs.

Abrieb- und hochdruckspülfest

Beton zeigt sich aufgrund seiner homogenen Werkstoffstruktur und seiner Materialfestigkeit sehr widerstandsfähig gegenüber Abrieb, auch bei größeren Sandfrachten im Abwasser. Beton und Stahlbetonrohre nach FBS-Qualitätsrichtlinie sind für hohe Fließgeschwindigkeiten bis zu 10 m/s geeignet. Im Gegensatz zu Rohren aus anderen, weicheren Werkstoffen sind bei Hochdruck-Spülreinigungen Drücke bis über 300 bar möglich.

Temperaturbeständig und nicht brennbar

Üblicherweise sind Abwasserkanäle für Abflusstemperaturen bis 35 °C ausgelegt. Beton- und Stahlbetonrohre bleiben auch bei höheren Temperaturen formstabil. Kurzfristige Abwassertemperaturen bis zu 95 °C beeinträchtigen weder Belastbarkeit noch Tragfähigkeit. Kommt es zu einem Unfall mit entzündlichen Flüssigkeiten im Kanal, brennen Betonrohre nicht. Rohre aus Beton empfehlen sich daher besonders für den Einsatz im Bereich von Tankstellen, Umfüllplätzen, Flughäfen, Straßen und Autobahnen.

Korrosionsbeständig

Beton- und Stahlbetonrohre sind beständig gegenüber chlorierten und aromatischen Kohlenwasserstoffen (CKW / AKW), die über Löse- und Reinigungsmitteln sowie Treib- und Schmierstoffe ins Abwasser gelangen können. Für die Ableitung von Industrieabwässern mit niedrigeren pH-Werten stehen Rohre aus Hochleistungsbeton zur Verfügung.

Zu den Rohren hat die Beton- und Stahlbetonrohrindustrie ein umfangreiches Formstückprogramm bestehend aus Abzweigen bzw. Zuläufen, Krümmern, Passstücken, Gelenkstücken, Anschlussstücken für den gelenkigen Anschluss, Übergangs- oder Reduzierstücken sowie Böschungsstücken entwickelt, die zur Rationalisierung der Arbeiten auf der Baustelle und zur Steigerung der Qualität und Dauerhaftigkeit dienen.

2.2 Relevante Vorschriften

Schacht aus Beton- und Stahlbetonfertigteilen nach DIN V 4034-1 [1]

Rohre, Formstücke und Schachtbauteile aus Beton, Stahlfaserbeton und Stahlbeton für erdverlegte Abwasserleitungen und -kanäle müssen den Mindestanforderungen der zugehörigen Normen entsprechen.

In Freispiegelleitungen aus Beton gilt für Rohre DIN EN 1916 und für Schächte DIN EN 1917. Beide Normen sind stets gemeinsam mit den zugehörigen nationalen Ergänzungsnormen DIN V 1201 bzw. DIN V 4034-1 anzuwenden. Für Druckrohre aus Beton und Stahlbeton gelten DIN EN 639, DIN EN 640 und DIN EN 641.

In DIN V 1201 und DIN V 4034-1 sind zwei Typen von Rohren und Schachtbauteilen aus Beton, Stahlfaserbeton und Stahlbeton genormt:

  • Typ 1: Widerstandsfähig gegen einen Angriff von außen, der einer chemisch „schwach“ angreifenden Umgebung entspricht (Expositionsklasse XA1).
  • Typ 2: Mit erhöhten Anforderungen. Widerstandsfähig gegen einen Angriff von außen, der einer chemisch „mäßig“ angreifenden Umgebung (Expositionsklasse XA2) entspricht und zusätzlich einer starken Verschleißbeanspruchung widersteht (Expositionsklasse XM2).

Rohre aus Beton und Stahlbeton werden in offenen Baugruben oder im Vortriebsverfahren eingebaut.

3 Betonbauwerke und -bauteile in Kläranlagen

Beton ist der einzige Baustoff, der den vielfältigen Anforderungen im Bau- und Betriebszustand von Kläranlagen auf Dauer genügt. Becken in Kläranlagen müssen tragfähig, gebrauchstauglich (z. B. wasserdicht) und dauerhaft sein und sind daher heute fast ausschließlich Betonbauwerke. Vom Beton wird Wasserundurchlässigkeit, hoher Widerstand gegen chemischen Angriff (z. B. Sulfatangriff) oder bei Wandkronen hoher Frost-Tausalz-Widerstand (Winterbetrieb) erwartet. Die Praxis zeigt, dass Betonbauwerke in Kläranlagen wirtschaftlich herzustellen sind und bei sachgerechter Planung, Herstellung und Betrieb auch nach jahrelanger Nutzung keinen wesentlichen Unterhaltungsaufwand erfordern [6].

3.1 Bemessung

Die DAfStb-Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ (WU-Richtlinie) enthält zahlreiche Hinweise, die auch auf Klärbecken übertragbar sind. Bei der Bemessung von Bauteilen sind alle Einwirkungen zu berücksichtigen, z. B. der Wasserstand sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite der Becken (Bemessungswasserstand).

Risse in Stahlbetonbauteilen lassen sich nicht vermeiden und sind nicht grundsätzlich schädlich. Ihre Breite muss jedoch auf ein unschädliches Maß beschränkt werden, um die Wasserundurchlässigkeit gewährleisten zu können. Andernfalls sind die Risse planmäßig zu schließen. Risse sind überwiegend auf Zwangbeanspruchung (z. B. durch Abfließen der Hydratationswärme oder Schwinden) zurückzuführen. Solche Beanspruchungen können entweder durch konstruktive Maßnahmen vermieden bzw. gering gehalten oder durch Bewehrung aufgenommen werden. Hierfür stehen folgende Bauweisen zur Verfügung [1]:

  • Reduzierung der Zwangspannungen durch betontechnologische Maßnahmen und durch  Anordnung von Fugen
  • Begrenzung der Rissbreite durch eine hierfür bemessene Bewehrung
  • Spannbeton-Behälter
  • Zulassen von Trennrissen mit im Entwurf vorgesehenen Dichtmaßnahmen

Zwangsspannungen lassen sich bei massigen Bauteilen durch die Wahl eines Zements mit niedriger Hydratationswärmeentwicklung und durch gezielte konstruktive Durchbildung des Bauwerks vermindern. Dazu gehören [1]:

  • Vermeidung großer Querschnittsänderungen in Sohle und Wänden
  • Vermeidung von Verzahnungen im Erdreich (z. B. Sohlversprünge)
  • Vermeidung von Kerbspannungen (z. B. bei Aussparungen)

3.2 Fugenkonstruktion

Mögliche Konstruktionen der Arbeitsfuge zwischen Sohle und
Wand eines Beckens in einer Kläranlage [1]

Bewegungsfugen, Scheinfugen und Arbeitsfugen verlangen eine detaillierte Planung, Anordnung und Ausbildung sowie eine sorgfältige Ausführung. Hinweise zu Fugenausbildungen und Fugenabständen sind in [1] zu finden. Bei mechanischer Beanspruchung, z. B. bei Räumerlaufbahnen, sind besondere Fugenkonstruktionen zu wählen. Für die Abdichtung von Fugen, die Anforderungen an die Wasserundurchlässigkeit erfüllen müssen, können die Anforderungen und Festlegungen gemäß WU-Richtlinie grundsätzlich – aber angepasst – übertragen werden.

3.3 Bauausführung

Bei Abwasseranlagen werden aus betriebstechnischen Gründen für alle Wände, die mit Abwasser in Berührung kommen, glatte Oberflächen bevorzugt. Glatte Stahlschalungen oder glatte, filmbeschichtete Schalungen sind nicht saugend und begünstigen im Kontaktbereich von Schalung und Frischbeton Mörtelanreicherungen und eine Erhöhung des Wasserzementwerts an der geschalten Betonoberfläche. Das kann Verschleiß- und Frostwiderstand beeinträchtigen. Daher sind im Allgemeinen Wasser saugende Holzschalungen vorteilhafter. Um doch die für eine leichte Reinigung in der Wasserwechsel- und Spritzwasserzone erwünschte glatte Wandoberfläche zu erhalten, kann ein in diesem Bereich umlaufender, wenige Dezimeter breiter Anstrich (z. B. mit Epoxidharz-Kombinationen) aufgebracht werden [1].

Der Umfang der Überwachung und Prüfung auf der Baustelle wird vor allem durch die Überwachungsklassen für den Beton bestimmt. Kläranlagentypische Bauteile gehören in die Überwachungsklassen 2 oder 3 mit Überwachung durch das Bauunternehmen (Anhang B der DIN 1045-3) und mit einer Überwachung durch eine dafür anerkannte Überwachungsstelle (Anhang C der DIN 1045-3) [1].

3.4 Räumerlaufbahnen

Die von den Laufrädern der Räumer- und Lüfterbrücken als Fahrbahnen benutzten Wandkronen der Becken werden auch als Räumerlaufbahnen bezeichnet, An die Konstruktion werden folgende Anforderungen gestellt [1]:

  • Störungsfreier Betrieb
  • Oberfläche eben, frei von Ausbrüchen und Graten und bei jeder Witterung griffig
  • Ausbildung der Raumfugen so, dass sie schadlos für Räumerbrücke und Bauwerk vom Laufrad überrollt werden können.

Zusätzlich zum Widerstand gegen Beanspruchungen, die auf ein Außenbauteil einwirken, müssen sie den Druck- und Schubkräften der Laufräder und den Einwirkungen von Hilfsmitteln widerstehen, die zur Eisfreihaltung im Winter eingesetzt werden. Das verlangt besondere konstruktive Überlegungen zur Vermeidung von schädlichen Rissen und zur Ausbildung betriebssicherer Raumfugen, eine auf die Anforderungen abgestimmte Betonzusammensetzung und spezielle betontechnische Maßnahmen beim Einbau des Betons [2]. Der bewehrte Beton für Räumerlaufbahnen ist vier Expositionsklassen zuzuordnen: XC4, XD3, XF4 und XM2.

Die aufgeführten Anforderungen an die Räumerlaufbahn haben zur Grundlage, dass das Räumerrad die vertikale Lastabtragung des Räumers (Druck) und horizontale Lastabtragung durch den Antrieb (Schub) übernimmt. Das wird derzeit als die kostengünstigste Bauweise angesehen und ist deshalb in der Regel in Kläranlagen anzutreffen. Räumer mit Antrieben z. B. über Triebstock (Zahnstangen) oder mit Zentralantrieb (bei Rundbecken) sind unempfindlicher gegenüber Unebenheiten und Glätte der Fahrspur [1].

Beim Betonieren von Wänden stellen sich fast zwangsläufig Mörtelanreicherungen im oberen Wandbereich ein, die einen hohen Wassergehalt und damit eine hohe Porosität sowie eine niedrigere Festigkeit und Dichtigkeit als die übrigen Wandbereiche aufweisen. Damit die Wandkrone als Räumerlaufbahn dennoch den erforderlichen hohen Widerstand gegen mechanische Beanspruchung aufweist, können folgende Verfahrensweisen empfohlen werden [1]:

  • Der obere Teil der Wandkrone – von der frostfreien Tiefe bis zur Oberkante – wird mit einem Beton der Konsistenz F2 (oberer Bereich) mit geringem Mörtelanteil frisch in frisch hergestellt. Sofern nicht das gesamte Bauwerk in Luftporenbeton ausgeführt wird, sollten die betroffenen Teilbereiche damit ausgeführt werden.
  • Wand und Wandkrone werden in einem Arbeitsgang hergestellt. Der nachverdichtete Beton steht rund 3 cm bis 5 cm höher als das Sollmaß. Der Beton ist anschließend auf das Sollmaß abzuziehen, womit die mörtelreiche obere Schicht entfernt wird.
  • Die Wände werden bis max. 20 cm unter Oberkante betoniert. Darauf wird frisch in frisch ein Beton steiferer Konsistenz (ggf. Splittbeton) mit möglichst geringem Mörtelgehalt eingebracht und verdichtet.
  • Die Wandkrone wird als separater Ortbetonbalken hergestellt. Hierzu wird die Beckenwand über die geplante Wasserspiegelhöhe, jedoch nur 30 cm bis 40 cm unter die spätere Oberkante der Räumerlaufbahn, geschalt, betoniert, verdichtet, nachverdichtet und abgerieben.
  • Die Wand wird bis ca. 20 cm unter Oberkante betoniert und die eigentliche Räumerlaufbahn als Fertigteil aufgesetzt.

Hohe Belastung und hoher Abrollwiderstand erfordern besondere Maßnahmen bei der Fugenkonstruktion: Eine spezielle Ausbildung der Fugenübergänge ist zweckmäßig und einer Fugenpanzerung in Erwägung zu ziehen.

Im Winter können Schnee- und Eisglätte dazu führen, dass die Räder durchdrehen und der Betrieb empfindlich gestört wird. Die in der Regel vor dem Räumerrad angebrachten Vorrichtungen wie Schneeräumer aus Stahlblech, Gummischrapper und Besen reichen für einen störungsfreien Betrieb oft nicht aus. Zu den weiteren Maßnahmen zum Entfernen des Eis zählen die zusätzliche mechanische Entfernung, das Auftauen mit Heißluftgeräten, Infrarotstrahlern oder einbetonierten Heizdrähten sowie der Einsatz von Taumitteln. Die daraus entstehenden Beanspruchungen für den Beton sind zu berücksichtigen.

3.5 Kleinkläranlagen

Kleinkläranlage aus Beton

Bei ca. 10 % der deutschen Haushalte ist der Anschluss an eine öffentliche Kläranlage nicht möglich oder nicht sinnvoll, weil sehr lange Abwasserleitungen, ggf. sogar als Druckleitungen, erforderlich wären. Für diese Haushalte sieht der Gesetzgeber vor, dass für die Entsorgung häuslichen Schmutzwassers Vorkehrungen zu treffen sind, die einen vergleichbaren Gewässerschutz wie öffentliche Kläranlagen sicherstellen. Dies ist nur mit vollbiologischen Kleinkläranlagen möglich. Bezüglich Dauerhaftigkeit und Leistungsfähigkeit haben sich Kleinkläranlagen aus Beton seit vielen Jahren bewährt. Weitere Informationen zu Kleinkläranlagen aus Beton finden Sie hier.

3.6 Regenwassernutzung und -versickerung

In vielen Gemeinden wird für Neubauten vorgeschrieben, Niederschlagswasser auf dem Grundstück zu versickern. Den Vorteil, den die Gemeinden durch die Entlastung des öffentlichen Kanalnetz haben, geben sie über Gebührenreduzierungen (Versiegelungsabgabe) an die Hauseigentümer weiter, die funktionsfähige Versickerungsanlagen betreiben. Die Nutzung des Regenwassers als Brauchwasser z. B. in der Toilettenspülung, verschafft dem Hausbesitzer weitere Vorteile durch die Reduzierung des Verbrauchs von teurem Trinkwasser.

Die Anforderungen an Versickerungsanlagen sind im DWA-Arbeitsblatt 138 „Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser“ der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) festgelegt. Für die dort aufgeführte Schachtversickerung werden erfolgreich Systeme aus Beton eingesetzt, die gleichzeitig auch eine Nutzung des Niederschlagswassers als Brauchwasser ermöglichen. Der Baustoff Beton sorgt dabei für eine hohe Tragfähigkeit, die eine hohe Erdüberdeckung und Befahrbarkeit ermöglicht, und Dauerhaftigkeit. Behälter aus Beton müssen im Gegensatz zu anderen Systemen bei Verfüllung und Verdichtung des Arbeitsraums nicht mit Trinkwasser gefüllt werden.

Weitere Informationen zu Anlagen zur Regenwassernutzung und –versickerung aus Beton finden Sie hier.

Weiterführende Literatur

[1]    Kampen, Rolf; Bose, Thomas; Klose, Norbert:
Betonbauwerke in Abwasseranlagen, Verlag Bau+Technik, Düsseldorf 2011

[4]    Boos, Peter:
Herstellung dauerhafter zementgebundener Oberflächen im Trinkwasserbereich - Korrosionsanalyse und technische Grundanforderungen. Schriftenreihe der Zementindustrie Heft 64. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2003

Literaturempfehlung

Hochwasserschutz und zementgebundene Baustoffe
Hinweise für Planung und Ausführung
€ 5,00

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Zement-Merkblätter

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    Was ist Beton?
    Wissenswertes über den Jahrhundertbaustoff - Ausgabe 09-2016
    Dieses Informationsblatt erläutert die Frage „Was ist Beton?“ leicht verständlich für interessierte Laien. Es enthält in kurz gefasster Form wichtiges Grundlagenwissen, allgemeine Fachinformationen und die Beschreibung betontechnischer Begriffe.

    Autoren: Dr. Diethelm Bosold, Alexander Grünewald
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    B1-Zemente und ihre Herstellung
    Ausgabe 04-2014
    Dieses Merkblatt informiert über Zementarten, Zusammensetzung der Zemente, Festigkeitsklassen, Normbezeichnungen und Kennzeichnun, Sonderzemente, Technische Eigenschaften der Normalzemente, Anwendungsbereiche und Herstellung der Zemente.

    Autoren: Dr. Diethelm Bosold, Roland Pickhardt
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    B2-Gesteinskörnungen für Normalbeton
    Ausgabe 01-2012
    Dieses Merkblatt gibt den aktuellen Stand der Normung für Normalbeton-Gesteinskörnungen wieder. Es erläutert u. a. die verschiedenen Anforderungen an Gesteinskörnungen, den Konformitätsnachweis und die Wirkungsweise der Gesteinskörnung im Beton.

    Autorin: Michaela Biscoping
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    B3-Betonzusätze, Zusatzmittel und Zusatzstoffe
    Ausgabe 02-2014
    Betonzusatzmittel werden dem Beton zugesetzt, um durch chemische oder hysikalische Wirkung oder durch beides die Eigenschaften des Frisch- oder Festbetons – wie z. B. Verarbeitbarkeit, Erstarren, Erhärten oder Frostwiderstand – zu verändern. Dabei muss gelegentlich auch die unerwünschte Änderung einer anderen Betoneigenschaft in Kauf genommen werden. Voraussetzung für die erfolgreiche Verwendung von Betonzusatzmitteln ist die Berücksichtigung der anerkannten Grundsätze über die Mischungszusammensetzung sowie über die Verarbeitung und Nachbehandlung des Betons.

    Autoren: Rolf Kampen, Dr. Thomas Richter
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    B4-Frischbeton Eigenschaften und Prüfungen
    Ausgabe 03-2013
    Solange fertig gemischter Beton verarbeitet und verdichtet werden kann, wird er als Frischbeton bezeichnet. Er muss so zusammengesetzt sein, dass er mit den vorgesehenen Verfahren verarbeitbar ist, d. h.: förderbar, einbringbar und verdichtbar. Dabei muss der erhärtete Beton die geforderten Festbetoneigenschaften aufweisen. Das Merkblatt „Frischbeton“ der Zement- und Betonindustrie informiert über alle diesbezüglich relevanten Aspekte. Die Veröffentlichung erläutert die Bedeutung des Wassergehalts und des Wasserzementwerts nebst dessen Festlegung. Gestützt durch Grafiken und Fotos werden darüber hinaus u.a. die Bestimmung der Frischbetoneigenschaften Konsistenz, Rohdichte und Luftgehalt erläutert.

    Autoren: Michaela Biscoping, Dr.Thomas Richter
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    B5-Überwachen von Beton auf Baustellen
    Ausgabe 10-2014
    Die Betonnormen DIN EN 206-1 und DIN 1045 unterscheiden zwischen Standardbeton, Beton nach Eigenschaften und Beton nach Zuammensetzung. Beton nach Eigenschaften ist der in der Praxis vorwiegend verwendete Beton. Darum beschäftigt sich das Merkblatt v.a. mit der Überwachung von Beton nach Eigenschaften auf der Baustelle.

    Autoren: Michaela Biscoping, Roland Pickhardt
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    B6-Transportbeton – Festlegung, Bestellung, Lieferung, Abnahme
    Ausgabe 01-2013
    Sichworte aus dem Inhalt: Festlegung für Beton nach Eigenschaften, Festlegung für Beton nach Zusammensetzung, Festlegung für Standardbeton, Festigkeitsentwicklung von Beton, Lieferangaben für Baustellenbeton, Konsistenz bei Lieferung, Produktions- und Konformitätskontrolle.

    Autoren: Rolf Kampen, Wolfgang Schäfer
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    B7-Bereiten und Verarbeiten von Beton
    Ausgabe 08-2013
    Sichworte aus dem Inhalt: Anliefern und Lagern der Ausgangsstoffe, Dosieren der Ausgangsstoffe, Mischen des Betons, Verarbeitbarkeitszeit, Befördern des Betons, Fördern des Betons, Vorbereiten des Betonierens, Einbringen, Verdichten, Nachverdichten.

    Autor: Rolf Kampen
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    B8-Nachbehandlung und Schutz des jungen Betons
    Ausgabe 04-2014

    Druckfestigkeit allein garantiert keine Dauerhaftigkeit. Beton nach DIN EN 206-1 [1] bzw. DIN 1045-2 [2] muss auch dicht sein. Denn je geringer die Porosität und die Permeabilität,also je dichter der Zementstein, desto höher ist auch der Widerstand gegen äußere Einflüsse. Deshalb ist eine früh einsetzende, ununterbrochene und ausreichend lange Nachbehandlung des Betons unerlässlich, damit er gerade in den oberflächennahen Bereichen die aufgrund seiner Zusammensetzung gewünschten Eigenschaften auch tatsächlich erreicht. DIN EN 13670/DIN 1045-3 [3] fordert in Abschnitt 8.5 die Nachbehandlung des Betons während der ersten Tage der Hydratation, um das Frühschwinden gering zu halten, eine ausreichende Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Betonrandzone sicherzustellen, den Beton vor schädlichen Witterungsbedingungen zu schützen, das Gefrieren zu verhindern und schädliche Erschütterungen, Stoß oder Beschädigung zu vermeiden. In diesem Merkblatt werden die erforderlichen Maßnahmen beschrieben.

    Autoren: Roland Pickhardt, Wolfgang Schäfer

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    B9-Expositionsklassen von Beton im Geltungsbereich des EC2
    Ausgabe 03-2017

    Betonbauwerke müssen die zu erwartenden Beanspruchungen sicher aufnehmen und über viele Jahrzehnte dagegen widerstandsfähig bleiben. Dies verlangt eine sach- und materialgerechte Konstruktion, Bemessung, Baustoffauswahl und Bauausführung. Festlegungen zur Dauerhaftigkeit bilden die Grundlage für diese Forderung. DIN EN 206-1 [1] und DIN 1045-2 [2] legen hierzu die notwendigen Eigenschaften, Zusammensetzungen und Konformitätsverfahren für Beton, Stahlbeton und Spannbeton fest.

    Autoren: René Oesterheld, Dr. Matthias Beck

    Änderungen zur vorherigen Ausgabe: Ausnahmeerweiterung auf Seite 5, Änderungen in Tafel 5 mit Verweisen auf die ZTV-W, und Betonfahrbahnen mit geringen Belastungsklassen, Streichung von Festlegungen die normativ zurückgezogen wurden in Tafel 11, geänderte Darstellung in Tafel 17, Änderungen in Tafel 20, Einschränkungen zur Expositionsklasse XM3, Festlegungen zur Verwendung von (na), früher NA-Zemente, Anpassungen und Aktualisierungen des Literaturverzeichnisses

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    B11- Massige Bauteile aus Beton
    Ausgabe 03 -2016
    Betontechnische Eigenschaften massiger Bauteile, Betontechnologische Maßnahmen zur Begrenzung der Rissbildung, Besonderheiten bei der Herstellung und Bauausführung, Qualitätssicherung, Normen, Regelwerke, Literatur.

    Autoren: André Weisner, Dr. Thomas Richter
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    B13-Leichtbeton
    Ausgabe 06-2014
    In diesem Zement-Merkblatt werden unterschiedliche Leichtbetonarten vorgestellt (gefügedichter Leichtbeton, Porenleichtbeton, haufwerksporiger Leichtbeton, Porenbeton). Zudem gibt es kurze Anmerkungen zur Planung bzw. zum Betoneinsatz.

    Autoren: Dr.Diethelm Bosold, Dr. Matthias Beck
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    B18-Risse im Beton
    Ausgabe 02-2014
    Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit von Betonbauteilen können durch Risse beeinträchtigt werden. Risse lassen sich nicht generell vermeiden, sie sind aber auch nicht grundsätzlich schädlich. Bei auf Zug oder Biegung belasteten Stahlbetonbauteilen gehören Risse sogar zum Prinzip der Lastabtragung dazu. Denn bevor der Bewehrungsstahl die Zugkräfte vollständig übernehmen kann, ist der Beton bereits gerissen. Die Breite der Risse muss lediglich auf ein unschädliches Maß beschränkt werden, oder der Riss ist planmäßig zu schließen.

    Autoren: Dr. Diethelm Bosold, Alexander Grünewald
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    B19-Zementestrich
    Ausgabe 07-2015
    Estriche sind Mörtelschichten, die als Fußboden auf einem tragfähigen Untergrund oder auf zwischenliegenden Trenn- oder Dämmschichten aufgebracht werden. Sie sind nach dem Erhärten unmittelbar nutzfähig oder können einen Belag erhalten. Das vorliegende Merkblatt informiert über alle wichtigen Fakten.

    Autoren: Wolfgang Schäfer, Dr. Matthias Beck
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    B20-Zusammensetzung von Normalbeton – Mischungsberechnung
    Ausgabe 2-2017
    Beton wird aus Zement, Wasser, Gesteinskörnung und ggf. Zusätzen und Fasern zusammengesetzt. Durch das Mischen der Ausgangsstoffe entsteht Frischbeton. Dabei bilden Zement und Wasser den Zementleim. Durch die Erhärtung des Zementleims im Frischbeton zu Zementstein entsteht Festbeton. Sowohl der Frischbeton als auch der Festbeton müssen bestimmte Anforderungen erfüllen, die in Regelwerken festgelegt sind oder vom Verwender gefordert werden.

    Autoren: Michaela Biscoping, Rolf Kampen
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    B21-Betonieren bei extremen Temperaturen
    Ausgabe 12-2014
    Trotz extremer Wetterverhältnisse gibt es eine Vielzahl an Möglichkeiten, guten und dauerhaften Beton herzustellen und einzubauen. Dabei wird zwischen Maßnahmen unterschieden, die der Betonhersteller – im Normalfall das Transportbetonwerk – und die der Verwender (die Baustelle) ergreifen kann. Seitens des Transportbetonwerks sind dies die Anpassung der Betonzusammensetzung an die Temperatur (Winter-, Sommerrezepturen) und die Betonherstellung durch Steuerung der Frischbetontemperatur. Auf der bauausführenden Seite ist dies die Vorbereitung der Betonage, die Betonverarbeitung und eine unmittelbar nach dem Einbau anschließende, sorgfältig auf das Bauvorhaben abgestimmte Nachbehandlung.     

    Autoren: Michaela Biscoping, Dr. Matthias Beck
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    B27-Ausblühungen
    Ausgabe 01-2013
    Kalkschleier und krustenartige Kalkablagerungen auf frei bewitterten Betonoberflächen werden „Ausblühungen“ genannt. Sie treten insbesondere im jungen Alter der betroffenen Bauteilflächen auf. Ausblühungen können je nach Betonzusammensetzung und den örtlichen Feuchtigkeitsverhältnissen nach einiger Zeit spontan abklingen oder sehr dauerhaft sein und sich in seltenen Fällen auch zu krustenartigen Ablagerungen aufbauen. Sie sind natürlicher Teil der Betonbauweise und beeinträchtigen die technischen Eigenschaften des Bauteils oder Bauwerks nicht. Sofern das Aussehen der Flächen architektonisch relevant ist, müssen Präventionsmaßnahmen frühzeitig entschieden und geplant werden. Im Folgenden werden die Ursachen von Ausblühungen und Maßnahmen zur Prävention vorgestellt und erläutert.
    Derzeit nur als Download verfügbar.

    Autoren: Martin Peck, Dr. Diethelm Bosold, Dr. Thomas Richter
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    B29-Selbstverdichtender Beton - Eigenschaften und Prüfungen
    Ausgabe 07-2006
    Selbstverdichtender Beton bietet eine Vielzahl von Vorteilen, z.B. werden die Betonierarbeiten erheblich erleichtert, weil das Rütteln entfällt. Gleichzeitig erfordert die Herstellung aber große Erfahrung und Sorgfalt.   

    Autoren: Michael J. Dickkamp, Sören Eppers
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    H8-Sichtbeton - Techniken der Flächengestaltung
    Ausgabe 01-2009
    Dieses Merkkblatt gibt alle wichtigen Informationen zur Gestaltung durch die Schalhaut, Oberflächenbearbeitung und farblichen Gestaltung auf einen Blick.     

    Autoren: Martin Peck, Dr. Diethelm Bosold
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    H10-Wasserundurchlässige Betonbauwerke
    Ausgabe 03-2012
    Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton werden auch als Weiße Wannen bezeichnet. Sie sind in der Lage, die tragende und die abdichtende Funktion als monolithisches Bauwerk in einem zu übernehmen. In dieser einfachen Konstruktion liegt ein entscheidender Vorteil gegenüber anderen Abdichtungen.     

    Autoren: Thomas Bose, Rolf Kampen
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    H11-Fugen und ihre Abdichtung in WU-Bauwerken aus Beton
    Ausgabe 05-2016
    Bei der Planung wasserundurchlässiger Bauwerke aus Beton (Weiße Wannen) sind verschiedene die Wasserundurchlässigkeit beeinflussende Punkte zu berücksichtigen. Dazu gehören u. a. eine geeignete Betonzusammensetzung, ein Entwurfsgrundsatz zum Umgang mit Rissen, Planung von Bauablauf, Bauteilabmessungen und Durchdringungen sowie eben auch die Planung aller Fugen und deren Abdichtung. Dieses Merkblatt gibt einen Überblick über gängige Methoden der Fugendichtung.     

    Autoren: Dr. Diethelm Bosold, Thomas Bose
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    LB1-Fußböden für Lagerhallen
    Ausgabe 07-2006
    Lagerhallen für die Landwirtschaft brauchen hochbelastbare, robuste Fußböden, die leicht zu reinigen sind und lange halten. Gut bewährt haben sich Ortbetonplatten auf einer Tragschicht.

    Autor: Otmar Hersel
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    LB4-Außenwände für Warmställe
    Ausgabe 08-2006
    Ein- und mehrschalige Wandkonstruktionen aus zementgebundenen Baustoffen eignen sich für den Bau von Warmställen besonders gut. Das Merkblatt informiert über das Wie und Warum.     

    Autor: Dr. Thomas Richter
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    LB7-Naturnahe Wegbefestigungen
    Ausgabe 09-2001
    Ländliche Wege sollen ganzjährig befahrbar, aber möglichst unauffällig und naturverträglich sein. Spurwege, Rasenverbundsteine und hydraulisch gebundene Tragdeckschichten sind dafür geeignet.     

    Autor: Otmar Hersel
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    LB14-Beton für Behälter in Biogasanlagen
    Ausgabe 12-2010
    Herkunft und Gewinnung von Biogas - Anwendungsbereiche für Beton - Beton für Biogasfermenter - Konstruktive Durchbildung - Beton für Vor- und Nachlagerbehälter - Eintragsbunker und Vorratsbehälter für Biomasse - Gärfuttersilos (Fahrsilos) - Literatur     

    Autor: Dr. Thomas Richter
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    S1-Fahrbahndeckenbeton für Straßen
    Ausgabe 11-2015
    Begriffe, Technische Beschreibung, Ausgangsstoffe, Herstellen des Betons, Prüfungen, Beton im kommunalen Straßenbau, Beispiele für Betonzusammensetzungen, Literatur     

    Autoren: Alexander Grünewald, Martin Peck
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    S2-Der Bau von Betonfahrbahndecken auf Straßen
    Ausgabe 06-2007
    Begriffe, Bemessung, Ausführung von Betondecken, Anforderungen, Prüfungen, Technische Regelwerke.     

    Autor: Dr. Helmut Eifert
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    S3-Gemische für Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln
    Ausgabe 06-2007
    Begriffe, Herstellungsgrundsätze, Baustoffe, Herstellung der Einbaugemische, Prüfungen, Technische Regelwerke  

    Autor: Dr. Helmut Eifert
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    S4-Der Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln
    Ausgabe 06-2007
    Begriffe, Bemessung, Ausführung, Anforderungen an Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln, Prüfungen, Technische Regelwerke

    Autor: Dr. Helmut Eifert
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    S19-Ländlicher Wegebau mit Beton
    Ausgabe 01-2000
    Befestigte Feld- und Waldwege erschließen die wirtschaftlich genutzte Landschaft. Sie werden aus Ortbeton oder aus Spurplatten hergestellt.

    Autor: Otmar Hersel
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    S21-Wegebau mit hydraulisch gebundener Tragdeckschicht
    Ausgabe 09-2000
    Schnelle Inbetriebnahme, niedrige Herstellkosten und naturnahes Aussehen sind die Vorzüge dieser Bauweise.

    Autor: Otmar Hersel
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    T1-Industrieböden aus Beton
    Ausgabe 01-2006
    Bei industriell oder gewerblich genutzten Hallen werden an die Böden höchste Anforderungen gestellt. Wie sich diese mit Beton erfüllen lassen erläutert das neue Merkblatt der Zement- und Betonindustrie Industrieböden aus Beton. Vom Entwurf bis zur Inbetriebnahme informiert es über Regelwerke, Beanspruchungen, den konstruktiven Aufbau, die Bemessung, Einbauarten, Oberflächenbearbeitung und die Nachbehandlung des Betons.

    Autor: Prof. Dr. Thomas Freimann
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    Temporäre Blaufärbung von Betonoberflächen
    Ursache der Blaufärbung bei Betonoberflächen
    Das Merkblatt informiert über die Ursache einer Blaufärbung von Betonoberflächen. Bei der Verwendung hüttensandhaltiger Zemente CEM II-S (Portlandhüttenzement) und CEM III (Hochofenzement) können vorübergehend grünlich-blaue Färbungen der frisch ausgeschalten Betonoberfläche auftreten. Diese Färbung geht aber meist schon nach wenigen Tagen in das übliche helle Grau einer Betonoberfläche über.

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